五水硫酸铜摩尔质量存在的数量关系及其应用

唐明宇

摘 要：经观察，发现五水硫酸铜及其相关的物质的摩尔质量存在着十分简单的数量关系，使得相关的计算十分容易，通常用心算就可以完成。通过举例和实际应用说明了这些数量关系的简单和有效。该数量关系有利于相关的教学工作，特别是化学实验的开展，也有利于相关的应用。对其他的化合物存在的类似情况也有一定的参考价值。

关键词：五水硫酸铜；摩尔质量；数量估算；溶液粗配

中图分类号：O64-4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0214-01

最常见的铜盐是五水硫酸铜CuSO4·5H2O，俗称胆矾[1]。硫酸铜是制备其它含铜化合物的重要原料，在工业、医药和农业上都有应用。同时，CuSO4·5H2O也是化学实验室常备的一种化学试剂，可用于配制铜溶液等。经观察发现，CuSO4·5H2O及其相关物质的摩尔质量之间存在着十分简单的数量关系，为相关的应用提供了便利。

1 CuSO4·5H2O及其相关物质的摩尔质量之间存在的数量关系

为方便计算所取各物质的摩尔质量均精确到个位数，即：

MCu=64g·mol-1 MS=32g·mol-1

MO=16g·mol-1 MH=1g·mol-1

则，CuSO4·5H2O及其相关物质的摩尔质量为：

MCuO=80g·mol-1 =96g·mol-1

=160g·mol-1 =90g·mol-1

=250g·mol-1

主要的数量关系如下：

MCuO/MCu=80/64=1.25 /MCu=96/64=1.5

/MCu=160/64=2.5

/MCu=250/64=3.9≈4

/=90/250=0.36

MCuO/=80/160=0.5

2 以上数量关系的应用

由于CuSO4·5H2O及其相关物质的摩尔质量之间存在着十分简单的数量关系，使其在粗略估算和溶液粗配上很方便，下面举例说明：

例1：设有sgCu完全氧化为CuO，则质量增加了多少？

Cu～CuO

“～”表示物质的量的关系，下同

“”表示物质的质量，下同

（mCuO-mCu）/mCu=（MCuO-MCu）/MCu=（80-64）/64=0.25

即质量增加了0.25sg，或25%

例2：sgCu完全氧化為CuSO4，以CuSO4计，其质量为多少？以CuSO4·5H2O计，其质量为多少？

Cu～CuSO4～CuSO4·5H2O

/mCu=/MCu=160/64=2.5 其质量为2.5sg

/mCu=/MCu=250/64≈4 其质量为4sg

例3：已知硫酸铜加热到923K时，即分解成CuO[2]，则sg的CuSO4可分解得到多少g的CuO？

CuSO4～CuO

mCuO/=MCuO/=80/160=0.5 其质量为0.5sg

例4：CuSO4·5H2O受热失去全部结晶水时，其质量减少了百分之几？

CuSO4·5H2O～5H2O

/=/=90/250=36%

例5：欲用0.02mol·L-1的BaCl2溶液100mL沉淀CuSO4溶液中的SO42-，最多可使多少g的CuSO4发生沉淀？

BaCl2～BaSO4～CuSO4

==0.02×100=2mmol

=×=2×160=320mg

例6：取10mL铜溶液用碘量法测定铜，欲使0.02mol·L-1 的Na2S2O3溶液消耗的体积在20mL至25mL之间，则用CuSO4·5H2O配制铜溶液时，应配制铜含量为多少g·L-1的溶液？设配制该溶液1L，应称取CuSO4·5H2O多少g？

本例中CuSO4·5H2O的质量如果取整数，不妨取11g或12g配成1L的铜溶液用于测定。

3 讨论

以上6个例子中，例1到例4都是直接应用相关的数量关系进行计算；例5和例6涉及到了其它物质，只要其计量关系和乘法因子（例5中的2mmol及例6中的（0.4～0.5）mmol）简单，其计算也很简便。实际上例6是一个应用实例，笔者正是受到例6的启发，才完成这篇论文的。

4 结语

综上所述，由于CuSO4·5H2O及其相关物质的摩尔质量之间存在着十分简单的数量关系，使得相关的计算十分容易，通常用心算就可以完成，也为相关的应用提供了方便。相信其它的一些化合物也会有类似的便于计算的情况，如果善于利用，将会取到事半功倍的效果。

参考文献

[1]南京大学《无机及分析化学》编写组.无机及分析化学[M].北京：高等教育出版社，1998.

[2]北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化学（下册）[M].北京：高等教育出版社，2003.